Als Reaktion auf DNA-Schäden aktivieren Zellen den NF-κB-Signalweg, der die apoptotischen Reaktionen reguliert. Die Signalwege, die die zytoplasmatischen NF-κB-Dimere als Reaktion auf eine breite Palette von Immun- und Entzündungssignalen aktivieren, sind umfassend untersucht worden; die molekularen Mechanismen, die die Kern-DNA mit der zytoplasmatischen Aktivierung von NF-κB verbinden, sind jedoch relativ wenig bekannt. Hier haben wir mithilfe genomweiter siRNA-Screens systematisch Regulatoren und wesentliche Komponenten identifiziert, die für die durch DNA-Schäden ausgelöste Aktivierung des NF-κB-Signalwegs erforderlich sind. Von den identifizierten Komponenten konnten wir nachweisen, dass TSG101 die NF-κB-Aktivierung durch DNA-Schäden reguliert. Wir konnten zeigen, dass TSG101 mit PARP1 interagiert und dessen katalytische Aktivität kontrolliert. Die Ausrichtung auf TSG101 führt dazu, dass PARP1 in DNA-Läsionen gefangen wird und die durch DNA-Schäden ausgelöste NF-κB-Aktivierung vermindert wird. In Abwesenheit von TSG101 fehlen den Zellen PAR-abhängige zelluläre Reaktionen und sie sind für die durch DNA-Schäden ausgelöste Apoptose sensibilisiert. Die signalinduzierte Verarbeitung von p100 ist ein wesentlicher Schritt für die Aktivierung des nicht-kanonischen NF-κB-Wegs. Trotz seiner Bedeutung für die Immunantwort, die Entwicklung und verschiedene bösartige Erkrankungen wurden die Komponenten des Ubiquitin-Proteasom-Systems, die die Verarbeitung von p100 regulieren, nie mit endogenen Systemen analysiert. In dieser Studie haben wir mit Hilfe eines CRISPR-Cas9-basierten Knock-out-Screening-Systems nicht-redundante E3-Ligasen identifiziert, die für die signalinduzierte p100-Verarbeitung erforderlich sind. Außerdem haben wir das TWEAK-induzierte Ubiquitinom mittels Massenspektrometrie charakterisiert. / In response to DNA damage, cells activate the NF-κB pathway that regulates the apoptotic responses. The signaling pathways that activate the cytoplasmic NF-κB dimers in response to a wide range of immune and inflammatory signals have been investigated extensively; however, the molecular mechanisms that link the nuclear DNA with cytoplasmic activation of NF-κB is relatively less known. Here we systematically identified regulators and essential components required for the DNA damage-induced activation of the NF-κB pathway using genome-wide siRNA screens. Amongst the identified components, we validated that TSG101 regulates the NF-κB activation by DNA damage. We showed that TSG101 interacts with PARP1 and controls its catalytic activity. Targeting TSG101 consequently achieves trapping of PARP1 in DNA lesions and diminishes the DNA damage-induced NF-κB activation. In the absence of TSG101, cells lack PAR-dependent cellular responses and are sensitized to DNA damage-induced apoptosis. The signal-induced processing of p100 is an essential step for the activation of the non-canonical NF-κB pathway. Despite of its importance in immune responses, development, and several malignancies, the ubiquitin-proteasome system components regulating p100 processing were never analyzed using endogenous systems. In this study, utilizing a CRISPR Cas9 based knock out screening system we identified non-redundant E3 ligases required for the signal-induced p100 processing. We also characterized the TWEAK-induced ubiquitinome via mass spectrometry.

EIF4E, le facteur d’initiation de la traduction chez les eucaryotes est un oncogène puissant et qui se trouve induit dans plusieurs types de cancers, parmi lesquels les sous-types M4 et M5 de la leucémie aiguë myéloblastique (LAM). EIF4E est régulé à plusieurs niveaux cependant, la régulation transcriptionnelle de ce gène est peu connue. Mes résultats montrent que EIF4E est une cible transcriptionnelle directe du facteur nucléaire « kappa-light- chain- enhancer of activated B cells » (NF-κB).Dans les cellules hématopoïétiques primaires et les lignées cellulaires, les niveaux de EIF4E sont induits par des inducteurs de NF-κB. En effet, l’inactivation pharmaceutique ou génétique de NF-κB réprime l’activation de EIF4E. En effet, suite à l’activation de NF-κB chez l’humain, le promoteur endogène de EIF4E recrute p65 (RelA) et c-Rel aux sites évolutionnaires conservés κB in vitro et in vivo en même temps que p300 ainsi que la forme phosphorylée de Pol II. De plus, p65 est sélectivement associé au promoteur de EIF4E dans les sous-types LAM M4/M5 mais non pas dans les autres sous-types LAM ou dans les cellules hématopoïétiques primaires normales. Ceci indique que ce processus représente un facteur essentiel qui détermine l’expression différentielle de EIF4E dans la LAM. Les analyses de données d’expressions par séquençage de l’ARN provenant du « Cancer Genome Atlas » (TCGA) suggèrent que les niveaux d’ARNm de EIF4E et RELA se trouvent augmentés dans les cas LAM à pronostic intermédiaire ou faible mais non pas dans les groupes cytogénétiquement favorables. De plus, des niveaux élevés d’ARNm de EIF4E et RELA sont significativement associés avec un taux de survie relativement bas chez les patients. En effet, les sites uniques κB se trouvant dans le promoteur de EIF4E recrutent le régulateur de transcription NF-κB p65 dans 47 nouvelles cibles prévues. Finalement, 6 nouveaux facteurs de transcription potentiellement impliqués dans la régulation du gène EIF4E ont été prédits par des analyses de données ChIP-Seq provenant de l’encyclopédie des éléments d’ADN (ENCODE). Collectivement, ces résultats fournissent de nouveaux aperçus sur le control transcriptionnel de EIF4E et offrent une nouvelle base moléculaire pour sa dérégulation dans au moins un sous-groupe de spécimens de LAM. L’étude et la compréhension de ce niveau de régulation dans le contexte de spécimens de patients s’avère important pour le développement de nouvelles stratégies thérapeutiques ciblant l’expression du gène EIF4E moyennant des inhibiteurs de NF-κB en combinaison avec la ribavirine. / The eukaryotic translation initiation factor EIF4E is a powerful oncogene that is overexpressed in cancers, including the M4 and M5 subtypes of acute myeloid leukemia (AML). EIF4E is regulated at multiple levels; however not much is known about the transcriptional regulation of this gene. My findings show that the nuclear factor kappa-light- chain-enhancer of activated B cells (NF-κB) is a direct transcriptional regulator of EIF4E. EIF4E levels are induced in primary hematopoietic cells and in cell lines in response to NF-κB activating stimuli. Pharmacological and genetic inhibition of NF-κB suppresses EIF4E levels. NF-κB factors RelA (p65) and c-Rel are recruited to evolutionarily conserved κB sites in the EIF4E promoter in vitro and in vivo following NF-κB activation concurrent with the recruitment of p300 and phosphorylated Pol II. Furthermore, p65 is selectively associated with the EIF4E promoter in M4/M5 AML subtypes but not in other AML subtypes or normal primary hematopoietic cells and thus represents an underlying factor in determining the differential expression of EIF4E in AML. Analysis of gene expression RNA-Seq data from The Cancer Genome Atlas (TCGA) suggests that EIF4E and RELA mRNA levels are upregulated in intermediate and poor prognosis AML but not in the cytogenetically favorable group. Additionally, elevated EIF4E and RELA mRNA levels are significantly associated with worst patient survival outcome. Furthermore, 8 new putative NF-κB target genes that may be regulated with a pattern similar to EIF4E in poor prognosis AML were in silico predicted from Chip-Seq data. Finally, 6 new transcription factors that may be implicated in EIF4E gene regulation were predicted from the analysis of ChIP-Seq data from the encyclopedia of DNA elements (ENCODE). Collectively, these findings could offer novel insights into the transcriptional regulation of EIF4E and a novel molecular basis for its dysregulation in AML. Understanding this level of regulation within the context of patient specimens is important for the development of novel therapeutic strategies to target EIF4E gene expression with specific NF-κB inhibitors combined with ribavirin.

La sarcopénie est considérée comme un syndrome gériatrique se caractérisant par une diminution de la masse musculaire qui en s'aggravant sera à l'origine d'une détérioration de la force musculaire et des performances physiques. La sarcopénie est évidemment imputable au processus de vieillissement, mais son développement peut être accéléré sous l'effet de facteurs pathologiques et comportementaux. Depuis un siècle à peine, le comportement de l'homme moderne, en matière d'activité physique, a radicalement changé avec un mode de vie de plus en plus inactif. Cette inactivité chronique est apparue trop soudainement pour permettre à notre génotype de s'adapter, et contribue ainsi à accélérer ledéveloppement de la sarcopénie. Néanmoins, des interrogations subsistent concernant les mécanismes cellulaires et moléculaires par lesquels l'inactivité physique favoriserait ce syndrome gériatrique. L'objectif de ce travail de thèse était donc de déterminer certains de ces mécanismes en se centrant tout particulièrement sur le rôle des espèces dérivées del'oxygène (ERDO). En s'appuyant sur différents modèles expérimentaux d'activité (entraînement en endurance) et d'inactivité (suspension par la queue) chez le rongeur, nos travaux ont mis en évidence le rôle essentiel de la surproduction chronique d'ERDO (qu'elle soit liée à l'âge et/ou l'inactivité) dans l'activation de certains facteurs de transcription et kinases redox-sensibles impliqués dans la sarcopénie (i.e. NF-κB, p38 MAPK). Nos travaux démontrent également que l'avance en âge (et probablement l'inactivité chronique) induit une perte de réactivité de PGC-1α, un facteur de transcription redoxsensible régulant un certain nombre de mécanismes cellulaires impliqués dans la sarcopénie. Cette perte deréactivité pourrait s'expliquer par la surproduction chronique d'ERDO dans le muscle âgé

The normal adult heart prefers fatty acids as an energy substrate. In the case of heart failure, the heart switches its preference from fatty acids to glucose, adopting a pattern similar to fetal metabolism. PGC-1α is heavily involved in the shift towards glucose oxidation. p65, which belongs to the NF-κB transcription factor family is another crucial molecule involved in maintaining cardiac homeostasis. There is a substantial amount of evidence suggesting that PGC-1α and NF-κB directly interact, thereby connecting metabolic and inflammatory processes. Dysregulation of either PGC-1α or NF-κB signalling correlates to many diseases including heart disease. In this study, we provide further evidence that the NF-κB family has the ability to repress PGC-1α. We also show that the PGC-1α promoter contains a p65 binding site through which p65 imparts control on the PGC-1α gene. Metabolic homeostasis and inflammation pathways are closely linked and play crucial roles in heart dysfunction.

Submitted by Maike Costa (maiksebas@gmail.com) on 2017-02-02T13:27:46Z No. of bitstreams: 1 arquivo total.pdf: 2209770 bytes, checksum: f1ff3ca285ff26a080821defd683aad9 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-02T13:27:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivo total.pdf: 2209770 bytes, checksum: f1ff3ca285ff26a080821defd683aad9 (MD5) Previous issue date: 2016-03-14 / Eugenol's ability to reduce nociception and act in the inflammatory process has gained great prominence in the scientific community, emerging interest in researching the ortho-eugenol also has these same activities. Researching ortho-eugenol’s antinociceptive and anti-inflammatory activity, and its possible mechanisms of action is therefore of interest. The administration of vehicle, ortho-eugenol (50, 75 and 100 mg/kg i.p), morphine (10 mg/kg, i.p) or dexamethasone (2 mg/kg, s.c) occurred thirty minutes before the completion of pharmacological tests. The experiments started with psychopharmacological screening and determination of the LD50. The effect of ortho-eugenol on motor coordination in mice was investigated in the rota-rod test. The antinociceptive activity was assessed using chemical tests (test of writhing induced by acetic acid, formalin, test and glutamate) and thermal (hot plate test). To study the role of the adrenergic system, was administered α2-adrenergic antagonist, yohimbine, fifteen minutes before the ortho-eugenol injection the test of writhing induced by acetic acid. The test vascular permeability induced by acetic acid and peritonitis test were used to assess the anti-inflammatory effects of ortho-eugenol in mice. In the test of peritonitis, the levels of pro-inflammatory cytokines and phosphorylated forms of NF-kB and p38 were analyzed in peritoneal fluid. In the behavioral pharmacological screening, the different doses tested ortho-eugenol (200, 225, 250, 300 e 400 mg/kg, i.p.)psicodepressoras showed behavioral changes such as decreased ambulation, and especially analgesia. The LD50 was 307.5 mg / kg, with a confidence interval between 212.1 and 446.0 mg / kg body weight for male and female mice. Pretreatment with ortho-eugenol did not change Rota-rod test coordination test results, but reduced the number of writhes and licking times in the glutamate assay. The reaction time from thermal stimulus was significantly increased in the hot plate test after administration of ortho-eugenol. Treatment with yohimbine reversed the antinociceptive effect of ortho-eugenol, suggesting involvement of the adrenergic system. In anti-inflammatory tests, ortho-eugenol inhibited acetic acid induced vascular permeability and leukocyte migration, reducing TNF-α and IL-1β by virtue of its suppression of NF-kB and p38 phosphorylated forms in the peritonitis test. From these results, ortho-eugenol antinociceptive effects mediated by the adrenergic system and anti-inflammatory activity through regulation of proinflammatory cytokines and phosphorylation of NF-kB and p38 become evident for the first time. / A capacidade do eugenol em reduzir a nocicepção e agir no processo inflamatório tem ganhado grande destaque na comunidade cientifica, surgindo o interesse em pesquisar se o orto-eugenol também possui essas mesmas atividades. Diante disso, surgiu interesse em pesquisar a atividade antinociceptiva e anti-inflamatória do orto-eugenol e seus possíveis mecanismos de ação. A administração do veículo (Tween 80 mais água destilada), orto-eugenol (50, 75 e 100 mg/kg, i.p.), morfina (10 mg/kg, i.p.) ou dexametasona (2 mg/kg, s.c.) aconteceram trinta minutos antes da realização dos testes farmacológicos. Os experimentos iniciaram com a triagem psicofarmacológica e determinação da DL50. O efeito do orto-eugenol sobre a coordenação motora de camundongos foi investigada no teste do Rota-rod. A atividade antinociceptiva foi avaliada utilizando testes químicos (teste das contorções abdominais induzidas pelo ácido acético, teste da formalina e teste do glutamato) e térmico (teste da placa quente). Para estudar a participação do sistema adrenérgico, administrou-se o antagonista adrenérgico α2, ioimbina, quinze minutos antes da injeção do orto-eugenol no teste das contorções induzidas pelo ácido acético. O teste da permeabilidade vascular induzida pelo ácido acético e o teste da peritonite foram utilizados para avaliar o efeito anti-inflamatório do orto-eugenol em camundongos. No teste da peritonite, os níveis de citocinas pró-inflamatórias e as formas fosforiladas de NF-κB e de p38 foram analisados no líquido peritoneal. Na triagem farmacológica comportamental, as diferentes doses testadas do orto-eugenol (200, 225, 250, 300 e 400 mg/kg, i.p.) apresentaram alterações comportamentais psicodepressoras, tais como ambulação diminuída e, principalmente, analgesia. A DL50 foi de 307,5 mg/kg, com intervalo de confiança entre 212,1 e 446,0 mg/kg de peso corporal para camundongos machos e fêmeas. O pré-tratamento com o orto-eugenol não alterou a coordenação motora no teste do Rota-rod, mas reduziu o número de contorções abdominais, o tempo de lambida no teste do glutamato e ambas as fases do teste da formalina. O tempo de reação ao estímulo térmico foi significativamente aumentando no teste da placa quente, após a administração do orto-eugenol. O tratamento com a ioimbina reverteu o efeito antinociceptivo do orto-eugenol, sugerindo ativação do sistema adrenérgico. Nos testes anti-inflamatórios, o orto-eugenol inibiu o aumento da permeabilidade vascular induzida por ácido acético e a migração de leucócitos via redução dos níveis de TNF-α e IL-1β em virtude da supressão das formas fosforiladas de NF-κB e p38 no teste da peritonite. Diante desses resultados, torna-se evidente, pela primeira vez o efeito antinociceptivo mediado pelo receptor adrenérgico α2 e atividade anti-inflamatória por meio da regulação de citocinas pró-inflamatórias e fosforilação de NF-κB e p38.

Upon viral infection, host cells produce type I interferon (IFN), which activates the JAK-STAT signaling pathway and induces the expression of hundreds of interferon-stimulated genes (ISGs) to establish an antiviral state. In West Nile virus (WNV)-infected cells, the JAK-STAT signaling pathway is blocked by viral proteins. However, the expression of a subset of ISGs, which includes 2¢-5¢-oligoadenylate synthetase 1a (Oas1a), Oas1b, interferon regulatory factor 7 (Irf7), Mx1, and interferon-induced proteins with tetratricopeptide repeats 1 (Ifit1), is still upregulated by an IFN-independent mechanism in WNV-infected mouse embryonic fibroblasts (MEFs). Studies in cells with one or more components of RNA-sensing pathway knocked out showed that the alternative ISG upregulation is activated through RIG-I or MDA5, and the downstream adaptor IPS-1. In cells with IRF3, 5 and 7 knocked out, the alternative ISG upregulation by WNV infection is reduced but not eliminated. As an initial means of discovering the transcription factors involved in this non-canonical ISG upregulation, the critical regulatory regions in the promoters of two representative ISGs, Oas1b and Ifit1, were mapped using a dual luciferase assay system with a NanoLuc luciferase promoter reporter in WNV-infected Ifnar1-/- MEFs. The region from -299 to -28 in the Oas1b promoter, and the region from -192 to -50 in the Ifit1 promoter were identified as being important for upregulating non-canonical gene expression after WNV infection. Fine mapping identified enhancer and repressor sub-regions as well as transcription factor binding sites (TFBSs) putatively involved in the IFN-independent antiviral mechanism. Mutation of one identified TFBS in the ISG promoters reduced Oas1b and Ifit1 promoter activities. In electrophoretic mobility shift assays (EMSAs), a unique band, which was detected in WNV-infected but not in mock-infected Ifnar1-/- MEF nuclear extracts, was not observed when a probe with the identified TFBS mutated was used, suggesting that a unique complex forms at the identified TFBS when it is in the context of the adjacent flanking regions. The unique complex appears to contain NF-κB components and IRF3, IRF5 or IRF7. Our findings provide new insights into the mechanism involved in non-canonical upregulation of ISGs after WNV infection.

Les peptides antimicrobiens (PAMs) sont des effecteurs de l'immunité innée et exercent leur activité microbicide sur un spectre de microorganismes. Au niveau de l'intestin, leur sécrétion est directement impliquée dans les processus homéostatiques existant entre un hôte et son microbiote. Ces dernières années, plusieurs études ont démontré une corrélation entre le niveau d'expression des PAMs et la susceptibilité des individus à différentes pathologies. Les PAMs peuvent être exprimés constitutivement ou de manière inductible. Dans les deux cas, les mécanismes de régulation (épi)génétique pour contrôler leur expression sont méconnus.Le but de ces travaux de thèse a été d'étudier la composante (épi)génétique des régulations contrôlant l'expression des gènes codant les PAMs. Utilisant un modèle de cellules épithéliales intestinales humaines exposées à des molécules inhibitrices de l'activité d'enzymes modifiant la chromatine, et stimulées par la bactérie Escherichia coli, nous avons identifié l'importance du processus d'acétylation dans l'expression des ces gènes. Nous avons montré que l'inhibition des enzymes de la famille des histones déacétylases augmente significativement le niveau d'induction des gènes antimicrobiens comme la béta-défensine-2, sans impacter celui des gènes pro-inflammatoires comme l'interleukine 8. Enfin, nous avons étudié le mécanisme moléculaire sous-jacent à cette observation, notamment le rôle du facteur de transcription NF- B et celui de l'histone acétyltransférase p300. Ces travaux démontrent l'existence d'un mécanisme (épi)génétique permettant de réguler différentiellement le niveau d'induction des gènes antimicrobiens et pro-inflammatoires. / Antimicrobial peptides (AMPs) are conserved molecules of the innate immune system and actively kill a wide variety of microorganisms. In the intestine AMPs secreted by the epithelium protect against pathogens and support homeostasis with the microbiota. Their importance becomes clear, as their expression has been correlated with susceptibility to infection and a multitude of severe pathologies. Some AMPs are expressed constitutively, while others are inducible. The regulation of inducible AMPs expression is widely undiscovered. The role of chromatin remodeling and histone modifications, as an additional regulatory level to transcription factor activation, in the expression of inducible genes is becoming more and more clear. The aim of this work was to investigate the (epi)genetic mechanisms, which are involved in the regulation of AMPs gene expression in the intestine. By the use of specific inhibitors of chromatin modifying enzymes, in an in vitro model of intestinal epithelial cells challenged with Escherichia coli strains, we discovered the importance of acetylation in the regulation of these genes. Inhibition of histone deacetylase enzymes significantly enhanced the bacteria-induced expression of the beta-defensin-2 and other AMPs, while the expression of the interleukin 8 and other inflammatory genes was not influenced. Furthermore, we detailed the molecular mechanism, especially involvement of the transcription factor NF-κB and the histone acetyltransferase p300 in this observation. This discovery presents a mechanism of (epi)genetic enhancement of AMPs expression, dissociated from the pro-inflammatory response.

Introduction: Extracellular DNA (ecDNA) is a common component of blood plasma. Increased levels of ecDNA in plasma can be found in some autoimmune diseases like systemic lupus erythematosus (SLE), rheumatoid arthritis or celiac disease which are associated with inflammatory processes. These diseases are also associated with an increased risk of osteoporosis. Bone is a dynamic structure undergoing constant modelling caused by osteoblasts, osteocytes and osteoclasts. Shifting their equilibrium can lead to pathological conditions such as osteoporosis. In this thesis we focused on elucidating whether ecDNA, an inflammatory agent with proven immunoregulatory effects can alter differentiation potential of monocytes and alternatively lead to osteoclastogenesis via TLR9. Material and methods: We obtained monocytes from peripheral blood of healthy donors and cultivated them with four types of ODNs control (CO), stimulatory (ST), inhibitory (INH, telomeric (TLM) with phosphodiester (-pO) or phosphorothioate (-pS) backbone for two weeks to establish their effect on differentiation potential of monocytes into osteoclasts. Osteoclastogenesis was evaluated by number of yielded osteoclasts observed on a light microscope. To establish the effect of ODNs on osteoclast activity samples were analysed by qPCR for...

Einleitung: Die Mucositis enoralis stellt die bedeutendste und schwerwiegendste frühe Nebenwirkung bei der Strahlentherapie fortgeschrittener Kopf-Hals-Tumoren dar. Sie führt häufig zu einer Unterbrechung der Behandlung, mit der Folge einer reduzierten Tumorheilungschance. Des Weiteren wirkt sie sich nachteilig auf die Lebensqualität aus, erhöht das Risiko später Nebenwirkungen und Infektionen und stellt einen erheblichen Kostenfaktor dar. Trotz umfangreicher experimenteller und klinischer Untersuchungen wurde bisher keine allgemein anerkannte Strategie zur Prophylaxe oder Therapie der Mucositis enoralis klinisch etabliert. Die Blockade der Cyclooxygenase-2 (COX-2), welche in einer Reihe von Tumoren überexprimiert wird, wird in der Kombination mit einer Strahlentherapie diskutiert. Außerdem kommen COX-2-Inhibitoren als entzündungshemmende Medikamente therapiebegleitend zum Einsatz. C-Jun und NF-kB p50 sind Transkriptionsfaktoren, die möglicherweise in der Pathogenese der radiogenen Mukositis eine wichtige Rolle spielen. Ziel der Untersuchungen: Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, die Wirkung von Celecoxib, einem selektiven COX-2-Inhibitor, auf die Strahlenreaktion der oralen Mukosa (Zellzahl, Epitheldicke) und die epitheliale Expression von c-Jun und NF-kB p50 im etablierten Tiermodell der Schleimhaut der Zungenunterseite der Maus zu untersuchen. So soll festgestellt werden, ob eine Interaktion zwischen den begleitenden Entzündungsreaktionen und der eigentlichen epithelialen Strahlenreaktion besteht. Material und Methoden: In vorangegangenen Untersuchungen wurden die Schnauzen von Mäusen des Stammes C3H/Neu mit 5x3 Gy/Woche über 2 Wochen (Tag 0-4, 7-14) bestrahlt (200 kV Röntgenstrahlung). In einer weiteren Versuchsgruppe erhielten die Tiere täglich an den Tagen 0 bis 13 25 mg/kg/Tag Celecoxib oral per Schlundsonde. Im vierzehntägigen Untersuchungszeitraum wurden täglich jeweils 5 Mäuse je Versuchsgruppe getötet, deren Zungen entnommen und fixiert. In diesem Zustand wurde das Material von der Autorin dieser Arbeit übernommen. Mit Hilfe eines Zählrasters wurden in den vorliegenden Untersuchungen die Zellzahl, die Epitheldicke und die Expression von c-Jun und NF-kB p50 im Epithel der Zungenunterseite der unbehandelten Kontrolle (n = 5), während alleiniger Bestrahlung, sowie nach Bestrahlung und Gabe von Celecoxib manuell erfasst. Aufgrund der geringen Tierzahlen pro Untersuchungszeitpunkt (n = 5) und Versuchsgruppe wurde auf eingehende statistische Analysen verzichtet. Die vorliegende Arbeit beschränkt sich auf eine beschreibende Darstellung des Verlaufs der Einzelparameter über den Gesamtzeitraum. Ergebnisse: Das unbehandelte Epithel besteht aus 402 ± 11 Zellen, wobei 281 ± 8 Zellen der Germinativ- und 121 ± 4 Zellen der funktionellen Schicht angehören. Die Dicke des Gesamtepithels beträgt 68 ± 3 μm. Davon nehmen Germinativ- und Keratinschicht je 15 ± 1 μm und die funktionelle Schicht 38 ± 4 μm ein. Im Kontrollepithel wird c-Jun von 81 % der Zellen der funktionellen und von 80 % der Zellen der Germinativschicht exprimiert, wobei die funktionelle Schicht scheinbar eine größere Färbeintensität aufweist. NF-kB p50 wird von 79 % der Epithelzellen exprimiert, wobei eine stärkere Expression in der Germinativschicht zu beobachten ist. Bei alleiniger fraktionierter Bestrahlung verringert sich die Zellzahl innerhalb der ersten Woche auf 68 % des Kontrollwertes und bleibt anschließend trotz weiterer Bestrahlung weitestgehend konstant. Der größere Anteil an Zellen geht dabei in der funktionellen Schicht verloren. Die Epitheldicke nimmt in der ersten Bestrahlungswoche bis auf 113 % zu und liegt in der folgenden Woche im normalen bis subnormalen Bereich. Die epitheliale c-Jun-Expression nimmt unmittelbar nach Bestrahlungsbeginn zu und liegt anschließend während des gesamten Beobachtungszeitraums über dem Kontrollbereich. Während der gesamten Bestrahlung liegt die Färbeintensität der funktionellen Schicht weiterhin über derer der Germinativschicht. Auch bei NF-kB p50 nimmt die Färbeintensität in der ersten Bestrahlungswoche zu und bleibt anschließend erhöht. Der Anteil NF-kB p50 exprimierender Zellen ist in der Germinativschicht scheinbar größer als in der funktionellen Schicht. Unter zusätzlicher Celecoxibgabe liegen die Zellzahlen vom 6.-12. Tag des Beobachtungszeitraums vermutlich unterhalb derjenigen bei alleiniger Bestrahlung. Dieser Effekt ist besonders innerhalb der Germinativschicht sichtbar. Der Anstieg der Epitheldicke in der ersten Bestrahlungswoche fällt bei zusätzlicher Celecoxibtherapie stärker aus. Im weiteren Verlauf sind kaum Differenzen zu verzeichnen. Die epitheliale Färbeintensität von c-Jun unterscheidet sich kaum von den alleinig bestrahlten Tieren. Bei NF-kB p50 ist dies mit Ausnahme einer scheinbar geringeren Expressionsintensität am 8. und 13. Beobachtungstag ebenso. Schlussfolgerungen: Bei der frühen Strahlenreaktion der Mundschleimhaut werden c-Jun und NF-kB p50 verändert exprimiert. Celecoxib reduziert im Vergleich zur alleinigen Bestrahlung die Zellzahl und verstärkt die Zunahme der Epitheldicke. Es hat keinen Einfluss auf die Expression von c-Jun und NF-kB p50. Somit ist die Regulation der Aktivität von c-Jun und NF-kB p50 unabhängig von der Aktivität von COX-2 erfolgt.

Limb-girdle muscular dystrophy type 2B (LGMD2B) is caused by mutations in the dysferlin gene, resulting in non-functional dysferlin, a key protein found in muscle membrane. Treatment options available for patients are chiefly palliative in nature and focus on maintaining ambulation. Our hypothesis is that galectin-1 (Gal-1), a soluble carbohydrate binding protein, increases membrane repair capacity, myogenic potential, M2 macrophage polarization and decreases NF-κB inflammation in dysferlin-deficient models. To test this hypothesis, we used recombinant human galectin-1 (rHsGal-1) to treat dysferlin-deficient models. We show that rHsGal-1 treatments of 48 h-72 h promotes myogenic maturation as indicated through improvements in size, myotube alignment, and myoblast migration in dysferlin-deficient myotubes. Furthermore, rHsGal-1 showed an increased membrane repair capacity of dysferlin-deficient myotubes. Improvements in membrane repair after only a 10 min rHsGal-1treatment suggests mechanical stabilization of the membrane due to interaction with glycosylated membrane bound, ECM or yet to be identified ligands through the CDR domain of Gal-1. rHsGal-l significantly reduces canonical NF-κB inflammation through TAK 1, P65, P50. Lastly we find 2.7 mg/kg in vivo rHsGal-1 treatment in BLA/J mice supports an M2 cyto-regenerative macrophage populations. Together our novel results reveal Gal-1 remediates disease pathologies in LGMD2B through changes in integral myogenic protein expression, mechanical membrane stabilization, immune modulation, and reducing canonical NF-κB inflammation.